《直流輸電系統的小信號穩定性》是2019年09月01日科學出版社出版的圖書，作者是郭春義、王燁、趙成勇。
基本介紹
- 書名：直流輸電系統的小信號穩定性
- 作者：郭春義、王燁、趙成勇
- ISBN：9787030620088
- 頁數：282
- 定價：168.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年09月01日
- 裝幀：平脊精裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
直流輸電系統憑藉其良好的技術經濟優勢，在跨區域電力輸送、電網異步互聯、新能源併網等領域得到了廣泛套用，保障其穩定運行是國民經濟和社會發展的重大需求。 本書針對不同類型的直流輸電系統探討小信號穩定性，以期為直流輸電的系統設計和參數選擇提供理論指導。本書分為上下篇，上篇重點介紹直流輸電系統小信號模型的建立方法，下篇重點探討不同類型直流輸電系統的小信號穩定性。本書所涉及的直流輸電類型包括傳統直流輸電、柔性直流輸電、混合直流輸電（LCC-MMC型混合直流輸電、混合多端直流輸電、混合多饋入直流輸電、含STATCOM的LCC-HVDC）、柔性直流電網。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 傳統直流輸電 1
1.1.1 傳統直流輸電的發展 1
1.1.2 傳統直流輸電的特點 1
1.1.3 傳統直流輸電的套用場景 3
1.2 柔性直流輸電 6
1.2.1 柔性直流輸電的發展 6
1.2.2 柔性直流輸電的特點 6
1.2.3 柔性直流輸電的套用場景 8
1.3 混合直流輸電 11
1.3.1 一端LCC一端VSC的混合直流輸電系統 11
1.3.2 混合多端直流輸電系統 13
1.3.3 混合多饋入直流輸電系統 14
1.3.4 含STATCOM的LCC-HVDC系統 15
1.3.5 其他混合直流輸電系統 16
1.4 基於狀態空間模型的小信號穩定性分析 18
1.4.1 小信號穩定性的概念 18
1.4.2 小信號模型 19
1.4.3 特徵根分析 21
1.4.4 參與因子分析 23
1.4.5 靈敏度分析 24
參考文獻 24
上篇 直流輸電系統的小信號模型
第2章 LCC-HVDC的小信號模型 29
2.1 LCC-HVDC系統的非線性狀態空間模型 29
2.1.1 換流器模型的建立 30
2.1.2 交直流系統模型的建立 31
2.1.3 控制系統模型的建立 34
2.2 LCC-HVDC系統的小信號模型及驗證 36
參考文獻 38
第3章 VSC-HVDC系統的小信號模型 39
3.1 兩電平VSC-HVDC系統的非線性狀態空間模型 39
3.1.1 換流器模型的建立 39
3.1.2 交流系統模型的建立 40
3.1.3 控制系統模型的建立 41
3.1.4 兩電平VSC換流站模型的建立 43
3.2 MMC-HVDC系統的非線性狀態空間模型 43
3.2.1 考慮MMC內部諧波動態過程的換流器模型的建立 45
3.2.2 考慮環流抑制的控制系統模型的建立 56
3.2.3 MMC換流站模型的建立 59
3.3 VSC-HVDC系統的小信號模型及驗證 60
3.3.1 兩電平VSC系統小信號模型的驗證 60
3.3.2 MMC系統小信號模型的驗證 61
參考文獻 65
第4章 混合直流輸電系統的小信號模型 66
4.1 LCC-MMC型混合直流輸電系統的小信號模型 66
4.1.1 LCC-MMC型混合直流輸電系統的結構 66
4.1.2 LCC-MMC型混合直流輸電系統小信號模型的建立 67
4.1.3 LCC-MMC型混合直流輸電系統小信號模型的驗證 69
4.2 混合多端直流輸電系統的小信號模型 71
4.2.1 混合三端直流輸電系統的結構 71
4.2.2 混合三端直流輸電系統小信號模型的建立 72
4.2.3 混合三端直流輸電系統小信號模型的驗證 74
4.3 混合多饋入直流輸電系統的小信號模型 75
4.3.1 混合雙饋入直流輸電系統的結構 76
4.3.2 混合雙饋入直流輸電系統小信號模型的建立 77
4.3.3 混合雙饋入直流輸電系統小信號模型的驗證 79
4.4 含STATCOM的LCC-HVDC系統的小信號模型 81
4.4.1 含STATCOM的LCC-HVDC系統的結構 81
4.4.2 含STATCOM的LCC-HVDC系統小信號模型的建立 83
4.4.3 含STATCOM的LCC-HVDC系統小信號模型的驗證 85
4.5 其他混合直流輸電系統的小信號模型 88
參考文獻 88
第5章 柔性直流電網的小信號模型 89
5.1 柔性直流電網的非線性狀態空間模型 89
5.1.1 單個MMC換流站模型的建立 90
5.1.2 直流架空線網路模型的建立 91
5.1.3 柔性直流電網非線性狀態空間模型的建立 92
5.1.4 柔性直流電網狀態空間模型的驗證 92
5.2 柔性直流電網的小信號模型及驗證 95
5.2.1 柔性直流電網小信號模型的建立 95
5.2.2 柔性直流電網小信號模型的驗證 96
參考文獻 97
下篇 直流輸電系統的小信號穩定性分析
第6章 LCC-HVDC系統的小信號穩定性 101
6.1 系統參數 101
6.2 鎖相環參數對系統小信號穩定性的影響 101
6.2.1 PLL增益對系統小信號穩定性的影響 101
6.2.2 SCR對PLL增益可行域的影響 103
6.3 定直流電壓控制器對系統小信號穩定性的影響 104
6.4 PLL增益對功率傳輸極限及臨界短路比的影響 107
參考文獻 109
第7章 VSC-HVDC系統的小信號穩定性 111
7.1 VSC-HVDC聯接弱交流電網時的小信號穩定性 111
7.1.1 弱交流電網下VSC-HVDC系統小信號穩定性的分析 111
7.1.2 弱交流電網下提高VSC-HVDC系統小信號穩定性的控制方法 116
7.2 MMC-HVDC的小信號穩定性 148
7.2.1 不同無功控制方式對MMC系統小信號穩定性的影響 148
7.2.2 臨界運行短路比評估方法 161
參考文獻 164
第8章 LCC-MMC型混合直流輸電系統的小信號穩定性 166
8.1 系統振盪模態分析 166
8.2 主電路參數和控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 168
8.2.1 主電路參數的影響 168
8.2.2 控制系統參數的影響 173
8.3 提高系統穩定裕度的附加控制方法 179
8.3.1 附加頻率-電壓阻尼控制方法 179
8.3.2 基於附加頻率-電壓阻尼控制的小信號模型及驗證 180
8.3.3 附加頻率-電壓阻尼控制對系統小信號穩定性的影響 181
8.3.4 附加頻率-電壓阻尼控制對系統動態特性的影響 188
參考文獻 189
第9章 混合多端直流輸電系統的小信號穩定性 190
9.1 系統參數 190
9.2 系統振盪模態分析 191
9.2.1 換流站與直流線路耦合模態 193
9.2.2 MMC換流站模態 195
9.3 交流系統強度對系統小信號穩定性的影響 196
9.4 有功功率類控制環節對系統小信號穩定性的影響 197
9.5 環流抑制控制器對系統小信號穩定性的影響 200
參考文獻 201
第10章 混合多饋入直流輸電系統的小信號穩定性 202
10.1 系統參數 202
10.2 主電路參數和控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 203
10.2.1 主電路參數的影響 203
10.2.2 控制系統參數的影響 205
10.3 提高系統穩定裕度的改進協調控制方法 214
10.3.1 附加虛擬電阻阻尼控制方法 214
10.3.2 基於附加虛擬電阻阻尼控制方法的小信號模型及驗證 214
10.3.3 附加虛擬電阻阻尼控制對系統小信號穩定性的影響 216
10.4 基於參數靈敏度的控制參數最佳化方法 219
10.4.1 基於參數靈敏度的控制參數最佳化流程 219
10.4.2 基於參數靈敏度的控制參數最佳化效果 221
參考文獻 225
第11章 含STATCOM的LCC-HVDC系統的小信號穩定性 227
11.1 系統參數 227
11.2 控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 228
11.2.1 PLL增益對系統小信號穩定性的影響 228
11.2.2 LCC控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 230
11.2.3 STATCOM控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 231
11.2.4 不同控制系統之間的耦合影響分析 233
11.3 STATCOM對LCC-HVDC系統穩定裕度的影響 234
11.3.1 STATCOM對LCC-HVDC系統控制參數可行域的影響 234
11.3.2 STATCOM在不同SCR下對PLL增益可行域的影響 239
11.3.3 STATCOM對系統功率傳輸極限的影響 241
11.4 提高系統穩定裕度的改進協調控制方法 243
11.4.1 附加阻尼協調控制方法 243
11.4.2 基於附加阻尼協調控制的小信號模型及驗證 244
11.4.3 附加阻尼協調控制對系統小信號穩定性的影響 245
11.4.4 附加阻尼協調控制對系統暫態特性的影響 249
參考文獻 252
第12章 柔性直流電網的小信號穩定性 253
12.1 系統參數 253
12.2 交流系統參數對柔性直流電網小信號穩定性的影響 254
12.2.1 交流系統短路比對柔性直流電網小信號穩定性的影響 254
12.2.2 交流系統阻抗角對柔性直流電網小信號穩定性的影響 261
12.3 控制系統參數與交流系統臨界短路比的耦合影響 273
12.3.1 主導模態的控制參數靈敏度分析 273
12.3.2 靈敏參數對交流系統臨界短路比的影響 276
參考文獻 281
第1章 緒論 1
1.1 傳統直流輸電 1
1.1.1 傳統直流輸電的發展 1
1.1.2 傳統直流輸電的特點 1
1.1.3 傳統直流輸電的套用場景 3
1.2 柔性直流輸電 6
1.2.1 柔性直流輸電的發展 6
1.2.2 柔性直流輸電的特點 6
1.2.3 柔性直流輸電的套用場景 8
1.3 混合直流輸電 11
1.3.1 一端LCC一端VSC的混合直流輸電系統 11
1.3.2 混合多端直流輸電系統 13
1.3.3 混合多饋入直流輸電系統 14
1.3.4 含STATCOM的LCC-HVDC系統 15
1.3.5 其他混合直流輸電系統 16
1.4 基於狀態空間模型的小信號穩定性分析 18
1.4.1 小信號穩定性的概念 18
1.4.2 小信號模型 19
1.4.3 特徵根分析 21
1.4.4 參與因子分析 23
1.4.5 靈敏度分析 24
參考文獻 24
上篇 直流輸電系統的小信號模型
第2章 LCC-HVDC的小信號模型 29
2.1 LCC-HVDC系統的非線性狀態空間模型 29
2.1.1 換流器模型的建立 30
2.1.2 交直流系統模型的建立 31
2.1.3 控制系統模型的建立 34
2.2 LCC-HVDC系統的小信號模型及驗證 36
參考文獻 38
第3章 VSC-HVDC系統的小信號模型 39
3.1 兩電平VSC-HVDC系統的非線性狀態空間模型 39
3.1.1 換流器模型的建立 39
3.1.2 交流系統模型的建立 40
3.1.3 控制系統模型的建立 41
3.1.4 兩電平VSC換流站模型的建立 43
3.2 MMC-HVDC系統的非線性狀態空間模型 43
3.2.1 考慮MMC內部諧波動態過程的換流器模型的建立 45
3.2.2 考慮環流抑制的控制系統模型的建立 56
3.2.3 MMC換流站模型的建立 59
3.3 VSC-HVDC系統的小信號模型及驗證 60
3.3.1 兩電平VSC系統小信號模型的驗證 60
3.3.2 MMC系統小信號模型的驗證 61
參考文獻 65
第4章 混合直流輸電系統的小信號模型 66
4.1 LCC-MMC型混合直流輸電系統的小信號模型 66
4.1.1 LCC-MMC型混合直流輸電系統的結構 66
4.1.2 LCC-MMC型混合直流輸電系統小信號模型的建立 67
4.1.3 LCC-MMC型混合直流輸電系統小信號模型的驗證 69
4.2 混合多端直流輸電系統的小信號模型 71
4.2.1 混合三端直流輸電系統的結構 71
4.2.2 混合三端直流輸電系統小信號模型的建立 72
4.2.3 混合三端直流輸電系統小信號模型的驗證 74
4.3 混合多饋入直流輸電系統的小信號模型 75
4.3.1 混合雙饋入直流輸電系統的結構 76
4.3.2 混合雙饋入直流輸電系統小信號模型的建立 77
4.3.3 混合雙饋入直流輸電系統小信號模型的驗證 79
4.4 含STATCOM的LCC-HVDC系統的小信號模型 81
4.4.1 含STATCOM的LCC-HVDC系統的結構 81
4.4.2 含STATCOM的LCC-HVDC系統小信號模型的建立 83
4.4.3 含STATCOM的LCC-HVDC系統小信號模型的驗證 85
4.5 其他混合直流輸電系統的小信號模型 88
參考文獻 88
第5章 柔性直流電網的小信號模型 89
5.1 柔性直流電網的非線性狀態空間模型 89
5.1.1 單個MMC換流站模型的建立 90
5.1.2 直流架空線網路模型的建立 91
5.1.3 柔性直流電網非線性狀態空間模型的建立 92
5.1.4 柔性直流電網狀態空間模型的驗證 92
5.2 柔性直流電網的小信號模型及驗證 95
5.2.1 柔性直流電網小信號模型的建立 95
5.2.2 柔性直流電網小信號模型的驗證 96
參考文獻 97
下篇 直流輸電系統的小信號穩定性分析
第6章 LCC-HVDC系統的小信號穩定性 101
6.1 系統參數 101
6.2 鎖相環參數對系統小信號穩定性的影響 101
6.2.1 PLL增益對系統小信號穩定性的影響 101
6.2.2 SCR對PLL增益可行域的影響 103
6.3 定直流電壓控制器對系統小信號穩定性的影響 104
6.4 PLL增益對功率傳輸極限及臨界短路比的影響 107
參考文獻 109
第7章 VSC-HVDC系統的小信號穩定性 111
7.1 VSC-HVDC聯接弱交流電網時的小信號穩定性 111
7.1.1 弱交流電網下VSC-HVDC系統小信號穩定性的分析 111
7.1.2 弱交流電網下提高VSC-HVDC系統小信號穩定性的控制方法 116
7.2 MMC-HVDC的小信號穩定性 148
7.2.1 不同無功控制方式對MMC系統小信號穩定性的影響 148
7.2.2 臨界運行短路比評估方法 161
參考文獻 164
第8章 LCC-MMC型混合直流輸電系統的小信號穩定性 166
8.1 系統振盪模態分析 166
8.2 主電路參數和控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 168
8.2.1 主電路參數的影響 168
8.2.2 控制系統參數的影響 173
8.3 提高系統穩定裕度的附加控制方法 179
8.3.1 附加頻率-電壓阻尼控制方法 179
8.3.2 基於附加頻率-電壓阻尼控制的小信號模型及驗證 180
8.3.3 附加頻率-電壓阻尼控制對系統小信號穩定性的影響 181
8.3.4 附加頻率-電壓阻尼控制對系統動態特性的影響 188
參考文獻 189
第9章 混合多端直流輸電系統的小信號穩定性 190
9.1 系統參數 190
9.2 系統振盪模態分析 191
9.2.1 換流站與直流線路耦合模態 193
9.2.2 MMC換流站模態 195
9.3 交流系統強度對系統小信號穩定性的影響 196
9.4 有功功率類控制環節對系統小信號穩定性的影響 197
9.5 環流抑制控制器對系統小信號穩定性的影響 200
參考文獻 201
第10章 混合多饋入直流輸電系統的小信號穩定性 202
10.1 系統參數 202
10.2 主電路參數和控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 203
10.2.1 主電路參數的影響 203
10.2.2 控制系統參數的影響 205
10.3 提高系統穩定裕度的改進協調控制方法 214
10.3.1 附加虛擬電阻阻尼控制方法 214
10.3.2 基於附加虛擬電阻阻尼控制方法的小信號模型及驗證 214
10.3.3 附加虛擬電阻阻尼控制對系統小信號穩定性的影響 216
10.4 基於參數靈敏度的控制參數最佳化方法 219
10.4.1 基於參數靈敏度的控制參數最佳化流程 219
10.4.2 基於參數靈敏度的控制參數最佳化效果 221
參考文獻 225
第11章 含STATCOM的LCC-HVDC系統的小信號穩定性 227
11.1 系統參數 227
11.2 控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 228
11.2.1 PLL增益對系統小信號穩定性的影響 228
11.2.2 LCC控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 230
11.2.3 STATCOM控制系統參數對系統小信號穩定性的影響 231
11.2.4 不同控制系統之間的耦合影響分析 233
11.3 STATCOM對LCC-HVDC系統穩定裕度的影響 234
11.3.1 STATCOM對LCC-HVDC系統控制參數可行域的影響 234
11.3.2 STATCOM在不同SCR下對PLL增益可行域的影響 239
11.3.3 STATCOM對系統功率傳輸極限的影響 241
11.4 提高系統穩定裕度的改進協調控制方法 243
11.4.1 附加阻尼協調控制方法 243
11.4.2 基於附加阻尼協調控制的小信號模型及驗證 244
11.4.3 附加阻尼協調控制對系統小信號穩定性的影響 245
11.4.4 附加阻尼協調控制對系統暫態特性的影響 249
參考文獻 252
第12章 柔性直流電網的小信號穩定性 253
12.1 系統參數 253
12.2 交流系統參數對柔性直流電網小信號穩定性的影響 254
12.2.1 交流系統短路比對柔性直流電網小信號穩定性的影響 254
12.2.2 交流系統阻抗角對柔性直流電網小信號穩定性的影響 261
12.3 控制系統參數與交流系統臨界短路比的耦合影響 273
12.3.1 主導模態的控制參數靈敏度分析 273
12.3.2 靈敏參數對交流系統臨界短路比的影響 276
參考文獻 281
